1、 试卷第 1 页,共 10 页 一、单选题一、单选题(每题每题 3 分分,共共 39 分分)12024 浙江卷押题浙江卷押题分子势能可用国际单位制中的基本单位表示为()AJ BN m Ckgms Dkgm2s2 2端午节是中国的传统节日,包粽子、吃粽子是人们的传统习惯之一。如图所示,某人把煮好的八个相同的粽子通过八根细绳用手提起后静止在空中,已知每个粽子的重力均为,每根绳子与竖直方向的夹角均为,每根细绳的拉力大小为 T,手受到细绳的作用力为 F,下列关系式正确的是()A=B=C=cos D=tan 3 某同学利用手机导航从城港大桥出发步行前往木兰陂进行研学活动,路线如图所示。已知该同学从起点步
2、行到终点的路程为 3.2km,用时 40min,起点到终点的直线距离为2.6km,则从起点步行到终点的过程中()A该同学的位移大小为 3.2km B该同学的平均速率约为 1.3m/s C该同学的平均速度大小约为 1.3m/s D若以该同学为参考系,木兰陂是静止的 4如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平面上,一小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度(在弹性限度内)。不计空气阻力。则()A从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的加速度不断增大 B从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的速度先增大后减小 C从接触弹簧到运动至最低点的过程中,小球的机械能守恒 D小球
3、在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小 试卷第 2 页,共 10 页 5如图甲,2023 年春晚创意节目满庭芳国色中的水袖舞文化在我国源远流长。其简化模型如下:材质不同的重水袖 A 和轻水袖 B 连接在一起,放在光滑水平玻璃上。某时刻在重水袖 A 左端抖动产生如图乙所示波形,下列说法正确的是()A振幅越大,则波速越小 B重水袖上某点一个周期内通过的路程等于波长 C波在 A、B 中传播的速度一定相等 D波在 A、B 中传播的频率相等 6如图所示,树梢的摆动可视为周期 12s、振幅 1.2m 的简谐运动。某时刻开始计时,36s 后树梢向右偏离平衡位置 0.6m。下列说法正确的是()A开始计时
4、的时刻树梢恰位于平衡位置 B树梢做简谐运动的“圆频率”约为 0.08Hz C树梢在开始计时后的 36s 内通过的路程为 4.8m D再经过 4s,树梢可能处于向左偏离平衡位置 1.2m 处 7在磁感应强度为 B 的匀强磁场中有一环形电流,当环形电流所在平面平行于匀强磁场方向时,环心 O 处的磁感应强度为1,如图甲所示;当环形电流所在平面垂直于匀强磁场方向时,环心 O 处的磁感应强度为2,如图乙所示。已知1=222,则环形电流在环心 O 处产生的磁感应强度大小为()A12 B C32 D2 试卷第 3 页,共 10 页 8在火星上太阳能电池板发电能力有限,因此科学家用放射性材料PuO2作为发电能
5、源为火星车供电。PuO2中的Pu元素是P94238u,它发生衰变的半衰期是 87.7 年,下列说法中正确的是()AP94238u经一次衰变会有 1 个中子转变为 1 个质子 BP94238u发生衰变的核反应方程为P94238u U92234+24He+CP94238u原子核经过 87.7 年其质量变为原来的12 D升高温度可以加快P94238u的衰变 92022 年 11 月 29 日,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号 F“遥十五”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。11 月 30 日,神舟十五号 3 名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。对接后的组合体绕地球
6、的运动可视为匀速圆周运动。下列说法正确的是()A飞船发射阶段,航天员一直处于失重状态 B飞船空间站组合体的运行速率一定小于7.9km/s C在组合体内,航天员绕地球做圆周运动的向心力由舱壁提供 D与空间站相比,飞船与空间站组合体质量更大,向心加速度也更大 10小明同学乘电动汽车出行,当汽车以90km/h的速度匀速行驶时,在该车的行车信息显示屏上看到了如下信息,电池组输出电压400V,电流为25A。已知该车电机及传动系统将电能转化为机械能的效率约为80%,则此时该车()A电池组输出的电功率约为8000W B牵引力的功率约为10000W C受到的阻力约为320N D受到的牵引力约为400N 11
7、如图所示,真空中两个点电荷+Q1、-Q2固定在 x 轴上的 A、B 两点,其带电量 Q1=4Q2,P 为 Q2右侧一点,且AB=BP=。a、b、c 为 P 点两侧的三点,且 aP=Pb=bc。取无穷远处电势为零,下列说法正确的是()Aa、b 两点场强大小相等,方向相反 Bb 点电势低于 c 点电势 C将+q 沿 x 轴从 a 点移动到 b 点,其电势能先减小后增大 D将-q 由 a 点静止释放,则其经过 P 点时动能最大 试卷第 4 页,共 10 页 12如图甲所示,在真空中固定的两个相同点电荷 A、B 关于 x 轴对称,它们在 x 轴上的 E-x 图像如图乙所示(规定 x 轴正方向为电场强度
8、的正方向)。若在坐标原点 O 由静止释放一个正点电荷 q,它将沿 x 轴正方向运动,不计重力。则()AA、B 带等量正电荷 B点电荷 q 在1处电势能最大 C点电荷 q 在3处动能最大 D点电荷 q 沿 x 轴正向运动的最远距离为22 13倒挂的彩虹被叫作“天空的微笑”,是由薄且均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶(如图甲所示)折射形成。图乙为光线的简化光路图,冰晶的上下表面平行且与侧面垂直,光线从冰晶的上表面进入,经折射从侧面射出,当太阳高度角增大到某一临界值时,侧面的折射光线因发生全反射而消失不见,下列说法正确的是()A光线有可能在下表面发生全反射 B光从空气进入冰晶后波长变长 C红光在冰
9、晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度小 D随太阳高度角增大,紫光比红光先在侧面发生全反射 二、多选题二、多选题(每题每题 3 分分,共共 6 分分)14如图甲所示,物块、间拴接一个压缩后被锁定的轻弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中物块最初与左侧固定的挡板相接触,物块质量为6kg。现解除对弹簧的锁定,在离开挡板后,物块的 图如图乙所示,则可知()A物块的质量为4kg B运动过程中物块的最大速度为=4m/s C在物块离开挡板前,系统动量守恒、机械能守恒 D在物块离开挡板后弹簧的最大弹性势能为9J 试卷第 5 页,共 10 页 15光的干涉现象在技术中有许多应用。如图甲所示是利用光的干涉检
10、查某精密光学平面的平整度,下列说法正确的是()A图甲中上板是标准样板,下板是待检查的光学元件 B若换用频率更大的单色光,其他条件不变,则图乙中的干涉条纹变宽 C若出现图丙中弯曲的干涉条纹,说明被检查的平面在此处出现了凹陷 D用单色光垂直照射图丁中的牛顿环,得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变宽的同心圆环 三、实验题三、实验题 16(1)(3 分)某实验小组利用如图所示的实验装置测量橡皮绳的劲度系数。将手机悬挂在橡皮绳下,手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向上的位移。实验小组进行了如下主要的实验步骤 a.安装实验器材,橡皮绳分别与手机和铁架台连接,手机重心和橡皮绳在同一竖直线;b.手掌
11、托着手机,使橡皮绳处于原长状态,打开手机中的位移传感器软件;c.缓慢释放手机,当手机平衡时记录下手机下降的高度 x0;d.在手机下方悬挂质量为 m=50g 等重钩码,缓慢释放,当钩码平衡时记录下手机下降的高度 x;e.重复上述第 4 步操作;f.作出钩码数量 n 及对应手机从橡皮绳原长开始下降高度 x 的关系图像,如图所示。根据 n-x 图像,回答以下问题:不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为 x0=_;该橡皮绳的劲度系数 k=_N/m(取 g=9.8 m/s);通过分析计算可得到手机的质量为_。试卷第 6 页,共 10 页(2)(4 分)随着传感器技术的不断进步,传感器开始在中学实验室逐渐普及。某同
12、学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验,电路如图甲所示。先使开关 K 与 1 端相连,电源向电容器充电,这个过程很快完成,充满电的电容器上极板带_电;然后把开关K掷向2端,电容器通过电阻放电,传感器将电流电压信息传入计算机,经处理后得到电流和电压随时间变化的 、曲线,如图乙所示;由图乙可知,电容器充满电的电荷量为_C,电容器的电容为_F;(保留两位有效数字)若将电路中的电阻换成一阻值更大的电阻,把开关 K 掷向 2 端电容器放电,请在图乙的左图中定性地画出 曲线。17(7 分)某实验小组计划用一个实验方案完成对一个电流表内阻的测量和电源电动势及内阻的测量。实验器材有:待测
13、电源 E,待测内阻的电流表 A,电压表 V(量程为 3.0V,内阻很大),电阻箱 R(099.99),单刀开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。设计的电路图如图所示,进行了如下操作:.将S2接到 a,闭合S1,拨动电阻箱旋钮,使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置,记录下此时的电压表示数为 2.00V,然后断开S1;.保持电阻箱示数不变,将S2切换到 b,闭合S1,记录此时电压表的读数(如图乙所示),然后断开S1。试卷第 7 页,共 10 页 请你解答下列问题:(1)图甲所示电阻箱的读数为_,图乙所示的电压表读数为_V。由此可算出电流表内阻A的阻值为5.00。(2)在完成上述操作后,继续以下操作
14、:将S2切换到,闭合S1,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱的示数 R和对应的电压表示数 U,由测得的数据绘出了如图丙所示的11图线。根据实验原理得到1和1的函数关系式为_;由函数关系式和图像可求得电源电动势 E 和电源内阻 r,其中=_V,=_(计算结果保留三位有效数字)。四、解答题四、解答题 18(8 分)如图甲所示,在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积=50cm2的质量不计且光滑的活塞密封一定质量的气体(可视为理想气体),活塞上静止一质量为 m 的物块。图乙是密闭气体从状态 A 变化到状态 B 的 图像,密闭气体在 A 点的压强=1.05 105Pa,从状态 A 变化到状态 B 的过程中吸收热
15、量=200J。已知外界大气压强0=1.01 105Pa,重力加速度 g 取10m/s2。求:物块的质量;气体在状态 B 的体积;从状态 A 到状态 B 气体内能增量。试卷第 8 页,共 10 页 19(11 分)如图所示的简化模型,主要由光滑曲面轨道、光滑竖直圆轨道、水平轨道、水平传送带和足够长的落地区组成,各部分平滑连接,圆轨道最低点 B处的入、出口靠近但相互错开,滑块落到区域时马上停止运动。现将一质量为=0.2kg的滑块从轨道上某一位置由静止释放,若已知圆轨道半径=0.2m,水平面的长度1=3m,传送带长度2=4m,距离落地区的竖直高度=0.2m,滑块始终不脱离圆轨道,且与水平轨道和传送带
16、间的动摩擦因数均为=0.2,传送带以恒定速度0=4m/s逆时针转动(不考虑传送带轮的半径对运动的影响)。(1)要使滑块恰能运动到 E 点,求滑块释放点的高度0;(2)若=1.2m,则滑块最终停于何处?(3)求滑块静止时距 B 点的水平距离 x 与释放点高度 h 的关系。试卷第 9 页,共 10 页 20(11 分)图甲是磁悬浮实验车与轨道示意图,图乙是固定在车底部金属框 abcd(车厢与金属框绝缘)与轨道上运动磁场的示意图。水平地面上有两根很长的平行直导轨 PQ和 MN,导轨间有竖直(垂直纸面)方向等间距的匀强磁场1和2,二者方向相反。车底部金属框的 ad 边宽度与磁场间隔相等,当匀强磁场1和
17、2同时以恒定速度0沿导轨方向向右运动时,金属框会受到磁场力,带动实验车沿导轨运动。设金属框垂直导轨的ab 边长=0.20m、总电阻=0.4,实验车与线框的总质量=2.0kg,磁感应强度1=2=1.0T,磁场运动速度0=10m/s。已知悬浮状态下,实验车运动时受到恒定的阻力=2,求:(1)设=0时刻,实验车的速度为零,求金属框受到的磁场力的大小和方向;(2)求实验车的最大速率;(3)实验车以最大速度做匀速运动时,为维持实验车运动,外界需提供的总功率是多少?试卷第 10 页,共 10 页 21(11 分)一台质谱仪工作原理如图甲所示,带电离子从1孔沿速度选择器的中轴线12进入正交电磁场中,已知磁感
18、应强度大小为1,方向垂直纸面向里,MN 板电压=0(0 0),板间距为 d,板间电场为匀强电场。离子从2射出后进入垂直纸面向里,大小为2的匀强磁场,经磁场偏转打在荧光屏上,PQ 垂直12,不考虑离子间相互作用和重力的影响。(1)离子在速度选择器中沿直线运动并通过2孔,求穿出时粒子的速度0;(2)质量 m、电荷量 q、速度 v 的离子进入速度选择器时不满足匀速直线运动的条件(略微大于匀速直线运动速度0),离子的运动可视为一个沿12的匀速直线运动和一个垂直磁场做匀速圆周运动的合运动,为使得离子沿初速度方向通过2孔,12间距离 L为多少?(3)如图乙所示,大量一价氦离子从2孔垂直磁场射出,射出离子的
19、发散角为,且左右对称。若射出离子的速度大小为0 0+(0为已知量),氦离子包括氦 3 和氦 4 离子,电荷量都是 e,质量分别是30和40,要能在荧光屏上分辨出氦 3和氦 4 离子,两组亮线区域的最短间距应不小于其中氦 3 亮线宽度区域的十分之一,则应该满足什么条件?答案第 1 页,共 13 页 参考答案参考答案 1D【详解】AB国际单位制中的基本单位有:长度单位 m、质量单位 kg、时间单位 s、电流单位 A、热力学温度单位 K、物质的量单位 mol 以及发光强度单位 cd。J 和 N 都不是国际单位制中的基本单位,故 AB 错误;CD能量单位为 J,根据功能关系可知 1J=1N m 根据牛
20、顿第二定律可知 1N=1kg m/s2 所以有 1J=1N m=1kg m2s2 故 C 错误,D 正确。故选 D。2C【详解】B以所有粽子为对象分析可知 1=8 故可知手受到细绳的作用力为 =1=8 故 B 错误;ACD竖直方向平衡可知 8cos=8 解得 =cos 故 AD 错误,C 正确。故选 C。3B【详解】A该同学的位移大小为 2.6km,A 错误;B该同学的平均速率约为 =3.2 10340 60m/s 1.3m/s 答案第 2 页,共 13 页 B 正确;C该同学的平均速度大小约为=2.6 10340 60m/s 1.08m/s C 错误;D该同学为参考系,木兰陂是运动的,D 错
21、误。故选 B。4B【详解】AB小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中,受重力和弹簧弹力作用,弹力从零逐渐增大,开始阶段小于重力,小球合力向下,做加速运动,后阶段弹力大于重力,合力向上,小球做减速运动,故小球加速度先减小后增大、速度先增大后减小,A 错误,B 正确;C小球从接触弹簧到运动至最低点的过程中,弹簧弹力对小球做负功,小球机械能减少,转化为弹簧弹性势能,C 错误;D小球在最低点时所受的弹力大小大于其所受的重力大小,D 错误。故选 B。5D【详解】ACD机械波的波速仅由介质决定,与振幅无关,则介质一定时,振幅变大,但波速不变。波的频率仅由波源决定,机械波从一种介质中进入另一种介质时,其频率不
22、变,波速改变,可见机械波在 A、B 中传播的频率相等,波速不相等,AC 错误,D 正确;B重水袖上某点一个周期内通过的路程为 4 倍振幅,而这一个周期内机械波传播的距离为一个波长,B 错误。故选 D。6D【详解】A如果开始计时的时刻树梢恰位于平衡位置,经过 36s,即 3T,则树梢恰位于平衡位置,故 A 错误;B树梢做简谐运动的“圆频率”约为 =2=6rad/s 故 B 错误;C树梢在开始计时后的 36s 内通过的路程为 =3 4=14.4m 答案第 3 页,共 13 页 故 C 错误;D36s 后树梢向右偏离平衡位置 0.6m =1.2sin(6+)因为 =0,=0.6m 解得 =6或56
23、当 =1.2sin(6+56)时,再经过 4s,树梢可能处于向左偏离平衡位置 1.2m 处,故 D 正确。故选 D。7B【详解】设环形电流中心轴线的磁感应强度大小为,根据安培定则可知其方向为垂直纸面向内,则有 12=2+2 2=+可得环形电流在环心 O 处产生的磁感应强度大小为=故选 B。8B【详解】A衰变过程放出一个24He原子核,无中子与质子间的转变,故 A 错误;BP94238u发生衰变的核反应方程为 P94238u U92234+24He+故 B 正确;C 半衰期是统计学意义上的规律,针对的是大量粒子,并不严格遵守一半规律,故 C 错误;D放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的,
24、与外界的物理和化学状态及其他因素无关,故 D 错误。故选 B。9B 答案第 4 页,共 13 页【详解】A飞船发射阶段,航天员随飞船加速上升,一直处于超重状态。故 A 错误;B第一宇宙速度是地球卫星的最大环绕速度,所以飞船空间站组合体的运行速率一定小于7.9km/s。故 B 正确;C在组合体内,航天员绕地球做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供。故 C 错误;D根据 2=向 可知,与空间站相比,飞船与空间站组合体质量更大,但是向心加速度大小不变。故 D 错误。故选 B。10C【详解】A电池组输出的电功率 =400 25W=10000W 故 A 错误;B牵引力的功率约为=80%=8000W 故
25、B 错误;CD汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,即 =汽车的速度 =90km/h=25m/s 汽车受到的阻力 =800025=320N 故 C 正确,D 错误。故选 C。11D【详解】A取向右为正方向,设 bc 间距离为0,根据电场的叠加原理,可得 a 点场强为=42(2 0)2 2(0)2 42(2+20)2 2(+0)2=0 故可知 a、b 两点场强方向相反,但是大小不等,A 错误;BC根据前面分析可知 P 点右侧任意点的场强方向水平向右,PB 间的场强方向水平向左;沿着电场线方向电势降低,故 b 点电势高于 c 点电势;同理可知从 a 点到 b 点,电势先增大后减小,故可知将+q 沿 x
26、轴从 a 点移动到 b 点,其电势能先增大后减小,BC 错误;DP 点场强为=42(2)2 22=0 将-q 由 a 点静止释放,在 P 点左侧时受到的电场力水平向右,做加速运动,到达 P 点时加速度为 0,在 P 点右侧时受到的电场力水平向左,做减速运动,故经过 P 点时速度最大即动能最大,D 正确。故选 D。12D【详解】A由 E-x 图像可知,在 x 轴上的 P 点对应 x2点,在 P 点的左侧电场强度为正值,沿 x 轴正方向,右侧为负值,可知 A、B 带等量负电,A 错误;BC电荷量为 q 的正点电荷,从 O 点到 P 点,电场力做正功,电势能减小,从 P 点沿 x 轴正方向运动,电场
27、力做负功,电势能增加,因此点电荷 q 在 x1处电势能不是最大;可知点电荷 q 在 x2处动能最大,BC 错误;D由对称性可知,点电荷 q 沿 x 轴正方向最远能到达 O 点关于 P 点的对称点 O点位置,故点电荷 q 沿 x 轴正向运动的最远距离为22,D 正确。故选 D。13D【详解】A下表面的入射角等于上表面的折射角,根据光路可逆原理可知,光线不可能在下表面发生全反射,故 A 错误;B光从空气进入冰晶后,频率不变,速度减小,根据 =可知,波长变小,故 B 错误;C红光频率低,折射率小,根据 =可知,红光传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大,故 C 错误;答案第 6 页,共 13 页 D因为
28、紫光频率高,折射率大,则临界角小,所以随太阳高度角增大,紫光比红光先在侧面发生全反射,故 D 正确。故选 D。14BD【详解】A由图知,A 离开挡板瞬间 B 的速度为0=3m/s,B 的速度最小值为=1m/s,B 的速度最小时,弹簧第一次恢复原长,的最大速度,取向右为正方向,根据系统动量守恒和机械能守恒得 0=+1202=122+122 解得=3kg=4m/s A 错误 B 正确;C在 A 离开挡板前,由于挡板对 A 有作用力,A、B 系统所受合外力不为零,所以系统动量不守恒;C 错误;D分析从 A 离开挡板后 A、B 的运动过程,弹簧伸长到最长时,弹性势能最大,此时 A、B的共同速度为共,根
29、据动量守恒 0=(+)共 解得 共=2m/s 根据机械能守恒定律 1202=12(+)共2+解得=9J D 正确。故选 BD。15AC【详解】A上板是标准样板,下板是待检测板,故 A 正确;答案第 7 页,共 13 页 B设空气膜厚度为 d,则出现亮条纹时需满足2=。换用频率更大的单色光,则单色光波长变短,亮条纹左移,条纹变窄,故 B 错误;C图丙条纹向左弯曲,说明亮条纹提前出现,说明被检查的平面在此处出现了凹陷,故 C正确;D牛顿环中的空气厚度不是均匀变化,空气膜厚度增加的越来越快,则亮条纹提前出现,得到的条纹是随离圆心的距离增加而逐渐变窄的同心圆环同心圆环间距不相等。故D错误。故选 AC。
30、16(1)1.5cm 98 150g【详解】1根据图像可知不挂钩码时,橡皮绳的伸长量为 x0=1.5cm 2根据胡克定律 F=kx 可得 nmg=kx 整理得 =由图像可知,图线的斜率为=202.51.5=2/cm 联立可得劲度系数为 k=98N/m 3手机静止时,根据平衡条件可得手机的重力为 =0=98 0.015N=1.47N 手机的质量为 0=1.479.8kg=150g(2)正 3.5 103(3.3 1033.7 103均可)4.4 104(4.1 1044.6 104均可)答案第 8 页,共 13 页 【详解】1 电容器上极板与电源正极相连,充满电后上极板带正电;2 图像与坐标轴围
31、成的面积表示电量,一小格的电量为 =0.25mA 1s=2.5 104C 图中总共约 14 小格,所以电容器充满电的电荷量为 =14=3.5 103C 3 电容器充满电后电压为 8V,则电容器的电容为 =4.4 104F 4 将电路中的电阻换成一阻值更大的电阻,放电电流会减小,电量不变,时间会延长,图像如下图所示。17 20.00 2.50 1=1+1 2.63 1.00【详解】(1)1电阻箱的读数等于各挡位的电阻之和,图中电阻箱的读数为 2 10+1 0+0.1 0+0.01 0=20.00 2电压表的精度为 0.1V,读数应估读一位,该电压表读数为2.50V;(2)3根据闭合电路欧姆定律有
32、 =(A+)变形得 1=1+1 45结合图像有 1=0.380V1,+=0.6080.3800.10A1 解得 答案第 9 页,共 13 页 2.63V,1.00 182kg;3.2 103m3;116J【详解】在 A 状态,根据平衡条件 mg+p0S=pAS 解得 m=2kg 根据图像可知=气体做等压变化=解得 B3.2 103m3 从状态 A 变化到状态 B 的过程,气体对外界做功 =A 解得 W=84J 根据热力学第一定律 =解得=116J 19(1)0=1.4m;(2)B 点;(3)见解析【详解】(1)若滑块恰好能过最高点,则最高点时有 =2 从 A 到 C,根据动能定理有(1 2)=
33、122 解得 1=0.5m 要使滑块恰能运动到 E 点,则滑块到 E 点的速度=0,从 A 到 E,根据动能定理有 答案第 10 页,共 13 页 2(1+2)=0 0 解得 2=1.4m 显然 2 1 要使滑块恰能运动到 E 点,则滑块释放点的高度 0=2=1.4m(2)若=1.2m设物体在传送带上向左运动2,速度减为 0,有 (1+2)=0 得 2=3m 之后返回轨道,根据动能定理有 2 =0 得 =2=3m 所以,恰停在 B 点处。(3)若滑块刚好停在 D 点,则 3 1=0 0 得 3=0.6m 当滑块释放点的高度范围满足0.5m 0.6m时,滑块不能运动到 D 点,最终停在上,设其在
34、上滑动的路程为 x,根据动能定理有 =0 0 可得 =5 当滑块释放点的高度范围满足0.6m 1.2m时,滑块从传送带返回 D 点,最终停在上,在上滑动的路程为(21),根据动能定理有 (21)=0 0 可得 答案第 11 页,共 13 页 =21=(6 5)m 当滑块释放点的高度范围满足1.2m 1.4m时,滑块从 E 点飞出,根据动能定理有 (1+2)=122 由平抛运动知识可知,平抛运动的时间 =2=0.2s 可得 =1+2+=(7+25 75)m 20(1)水平向右;4N;(2)9m/s;(3)18.4W【详解】(1)当实验车速度为 0 时,根据楞次定律“来拒去留”可知,金属框受到水平
35、向右的磁场力,两个磁场以恒定速度0沿导轨方向向右运动,相当于两根导体棒向左切割磁感线,根据动生电动势的计算,有 =(1+2)0 回路中的电流为 =(1+2)0 金属框受到的磁场力的大小为 0=1(1+2)0+2(1+2)0=4 12 0.22 100.4N=4N(2)试验车的速度最大时满足(1+2)(1+2)(0)=解得实验车的最大速率=9m/s(3)线圈以最大速度行驶时,克服阻力的功率为 答案第 12 页,共 13 页 P1fvm18W 当实验车以最大速度 vm匀速运动时金属框中感应电流 =(1+2)(0)=1A 金属框中的热功率为 P2I2R0.4W 外界需提供的总功率是 PP1+P218
36、.4W 21(1)01;(2)=2012(=1,2,3);(3)43cos23343cos2+330【详解】(1)M、N 两板间电场强度大小为 =0 离子在速度选择器中沿直线运动并通过2孔,根据平衡条件有 =01 联立解得 0=01 (2)当 v 略微大于匀速直线运动速度0时,可以将 v 分解为两个同向的分速度,其中一个分速度大小 v0,对应离子的匀速直线分运动,所以离子从 O1到 O2的运动时间为 =0 根据牛顿第二定律有 1=2 可得离子的圆周分运动的周期为 =21 根据圆周运动的周期性可知 =(=1,2,3)联立解得 =2012(=1,2,3)(3)设离子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
37、R,根据牛顿第二定律有 2=2 答案第 13 页,共 13 页 解得 =根据式可推知氦 3 离子运动的最大和最小半径分别为 3max=30(+)3min=30()所以氦 3 离子所能达到荧光屏上的最远位置到 O2的距离为 3max=23max=60(+)氦 3 离子所能达到荧光屏上的最近位置到 O2的距离为 3min=23mincos2=60()cos2 氦 3 亮线宽度为 3=3max 3min 同理可知氦 4 所能达到荧光屏上的最近位置到 O2的距离为 4min=80()cos2 由题意可知要能在荧光屏上分辨出氦 3 和氦 4 离子,则 4min 3max310 联立式解得 43cos23343cos2+330